NAPKOLLEKTOR
Page 1 of 13
NAPKOLLEKTOR ÉPÍTÉS HÁZILAG
Célom az volt, hogy tapasztalatot szerezzek egy síkkolektor építésében. Szándékomban áll a kísérleti rendszert, a házunk, nyári használati melegvíz (HMV) ellátására befogni. Ezért a különböző döntési pontokat ennek az elvnek rendeltem alá. 1. Tervezés A kísérleti rendszerhez, a közforgalomban is kapható Dunaferr lapradiátort használtam, a 900 x 1500 (mm) szabvány méretűt. Az elvi hasznosítható felület 1,35 m2. Amennyiben egy elvi teljesítmény számítást végzünk, úgy a lapradiátor :1350W/h teljesítmény leadására lesz alkalmas. Természetesen a napsugárzást nem mindig tudjuk 1000W/h m2 értéken befogni. Továbbá számolnunk kell a síkkolektor veszteségeivel is. 2. Anyagbeszerzés A lapradiátorokat a fémhulladék telepen 70Ft/kg áron sikerült megvenni. Mivel ezek a típusok két részből állnak, ezért egy gyorsvágóval félbe vágtuk. Ennek súlya 35 kg, azaz ez a darab 2450 Ft. Üveg A síkkolektor második legfontosabb eleme az üveg, melyen át a napot beengedjük, de a hőt bent tartjuk. Nos az alábbi információkat sikerült összegyűjteni: 4 mm vastag egész üveglap, 1800 x 2200 (mm), egy darab ingyenes vágással: 1390.-Ft+ÁFA / m2. 4 mm vastag, tetszőleges méretre vágott üveglap: 3540.-Ft+ÁFA / m2. Ha nem szimplán szeretnénk az üveget, akkor bizony távtartók is kellenek az üveglapok közé, ennek ára: 21,5 mm vastagságban 90.-Ft + ÁFA / m. Mivel ebben a nagykereskedésben ablak gyártással is foglalkoznak, ezért tudtak ajánlani készre gyártott dupla üveget, tetszőleges méretben és a kért távtartó vastagsággal. Mivel én a 20 mm körüli értéket preferáltam, erről szólnak az ajánlatok: (900 x 1500 mm méretű, 4 mm-es üveglapok, 21,5 mm-es távtartókkal) (megjegyzés „k” a hő átbocsátási képesség, minél kisebb annál jobban szigetel!) k=2,8 11526.-Ft+ÁFA, azaz kb. 10245.-Ft / m2 (bruttó!). k=1,4 14807.-Ft+ÁFA, azaz kb. 13162.-Ft / m2 (bruttó!). k=1,1 Argon gázzal (is) töltött 16427.-Ft+ÁFA, azaz kb. 14602.-Ft m2 (bruttó!). A fenti összeghez jön a házhoz szállítás, amit én nem kérdeztem meg, mert saját autóval oldottuk volna meg. (Teljesség kedvéért, az autó átlag 10 litert fogyaszt 100 km-en, a 95-ös oktánszámú benzinből, ami jelenleg 287,5 Ft / liter. Mivel a lakhelyem és a nagykereskedés egymástól kb. 22 km-re vannak, kis számítás után az oda-vissza út: 1265 Ft / 44 km .) Végül megkérdeztünk egy helybeli üvegest, aki 5000 Ft-ért oda adta a 2 db 900 x 1500 (mm)-es üveglapokat, méretre vágva. A döntésem oka az a gazdasági megfontolás volt, hogy a teljes táblát a nagykereskedésből ugyan megérte volna elhozni (még a benzin költség mellett is), de az –még félbe vágva sem fért volna be az autóba. A nagykereskedésben levő, tetszés szerint vágott lapok, plusz a benzin költség viszont közel 1000 Ft-al többe került volna, mint a helyi üveges ajánlata. Tehát a beszerzett üvegeket, házilag fogjuk távtartókhoz rögzíteni, minden további extra nélkül (ok: nyári üzem).
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 2 of 13
Festék A festék kiválasztásánál a „mi kapható” mottó volt a döntő. Lehet kapni hőálló, matt stb. festékeket. Én a legegyszerűbb fekete matt festéket választottam: Maestro matt akryl 720Ft / doboz (ez elvileg 2,5 m2 –re elegendő). Hőszigetelő A lapradiátor alá 100 mm-es THERWOOLIN hőszigetelőt terveztem. Ebből egy tekercs 9 m2 –re elegendő, ára 5000.-Ft / tekercs (megjegyzem a tekercset úgy készítik, hogy 5 mm vastagságúra is szét lehet szedni, ekkor a tekercs dupla annyi, vagyis 18 m2 –re elegendő.) Ragasztó Ragasztáshoz UV álló szilikon ragasztót vásároltam, 798.-Ft / tubus. 3. Kivitelezés Először a lapradiátorokat szétvágtuk, majd acetonnal jól áttöröltem.
(Megjegyzés: a lapradiátorokon található felesleges „füleket” is levágtam, mert feleslegesnek ítéltem meg.) Festés Sokszor olvastam, hogy a házi készítésű napkollektorok festése nehéz, mert túl fényes lesz az eredmény. A fényes felület pedig nagyon visszaveri a fényt, következés képen romlik a hőelnyelési képesség, csökken a hatásfok. Nos a matt felület titka a „ködölés”, vagyis az a fújási technika, ahol nem egy pontra fújjuk a festéket, hanem
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 3 of 13
csak permetezzük. Kezdetben a festék csak ilyen foltokban tapad meg. De ha elég kitartóan permetezzük, akkor a végeredmény egy matt, érintésre recés, durva felületet ad.
(A fokozatos permetezés, hosszabb idő, de matt felület ad.)
A végeredmény egy matt felület!
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 4 of 13
Az utolsó két kép vakuval készült azért, hogy jobban látható legyen a csillogás mentesség. (Ha lenne – jelentősebb- fényvisszaverődés, akkor a szemből vakuzott képen erős csillogást lehetne látni!) Jelzem, hogy a szélek fehéren virítanak, mert ezt nem tartottam fontosnak festeni, úgy is keret fogja elfedni.
Üveglapok gyártása Kiindulásként letisztítottuk az üveglapok belső oldalait.
Méretre vágtuk a távtartókat, melyek
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 5 of 13
pozdorjából vannak.
A léceket bekentük ragasztóval.
Következett a pontos illesztés. A lényeg, hogy a ragasztóból a léc minden oldalára jusson!
Egy réteg üveglap és rajta a kész keret.
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 6 of 13
Már csak a másik üveglap hiányzik.
Újabb ragasztás, majd a második üveglap is felkerült a helyére. Már itt érzékelhető volt, hogy a ragasztás jól sikerült, mert a beszorult levegőt ki kellett valahogy engedni, mert a felső lap úszkált a kialakult légpárnán.
Kis légrést hoztunk létre, hogy a beszorult levegőt kieresszük. A munka végeztével az üveglapot erősen megnyomva, a még friss ragasztó a fémtű helyére befolyt, így tökéletesen zárta a kis rést.
A kollektor be- és kifolyóinak gyártása Mivel a lapradiátor 1 colos cső csonkokkal van szerelve, célszerűnek tűnt 1 colos KPE csövet csatlakoztatni hozzá.
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 7 of 13
Érdemes figyelni rá, hogy a jobb áramlási ellenállás érdekében, a radiátoron 2 be és 2 ki csonk van. Mivel mi 1 be és 1 ki csővel állunk majd a tartályhoz, ezért készíteni kell egy T tagot, ahol az egy csőből kettő lesz. A T tagot és a derékszögű becsatlakozást kézzel készítettük, úgy hogy a KPE csövet méretre (és formára) vágtuk, majd hőlégfúvóval alaposan felmelegítettük. Összenyomtuk az illeszkedő részeket és vízben lehűtöttük.
A 90 fokos tag.
A kész, T osztás. (A kollektor hátsó részén.)
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 8 of 13
A hátlap gyártása Úgy döntöttünk, hogy a hátlapot egyedi, műgyanta lapból készítjük el. A műgyanta, zárt műanyag tartályban vehető meg, 900 Ft / kg áron. Az én hátlapomhoz kb. 4 kg anyagot használtunk fel. Első lépés az öntőforma elkészítése. Alulra egy fényes bútorlapot tettünk. Erre a 4 oldalt. Minden lapot alaposan letisztítottuk és levaxoltunk. Ez utóbbi biztosítja, hogy a gyanta ne tapadjon rá a felületre.
Az öntőkeretet nem csavaroztuk le, hanem egy furmányos megoldással a „helyére szorítottuk”. Ehhez a keret körül látható lim-lom fadarabokat használtuk. Azokat pillanatszorítóval fogattuk az alap laphoz. Ha majd a gyanta megkötött, ezeket a pillanatszorítókat egyszerűen csak kiengedjük és a forma könnyedén szétnyitható lesz.
Az éleknél és sarkoknál, papírragasztót használtunk arra, hogy a gyanta ne folyhasson ki.
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 9 of 13
Az öntőforma közepére egy fa lécet helyeztünk, melyet bele „lamináltunk” a gyanta héjba. Ebbe a későbbiek során lehet majd csavarozni a felfogatásnál.
A gyantázásról nincsenek képek, mert azt igen gyorsan kell csinálni. A szűz gyantát egy bután alapú katalizátorral kell elkeverni, amitől a gyanta rövid időn belül megköt. A formába a bekevert gyanta-katalizátort, teddy hengerrel lehet felkenni, majd ebbe kell belefektetni az üvegszál szövetet. Erre ismét gyantát kenünk és egy speciális görgősorral, kiszorítjuk a levegőt a „szendvicsből”. Mindezekre alig 20 perc áll rendelkezésünkre!
Az üvegszövet túl nyúlik a végleges méreten, melyet könnyedén le lehet vágni a száradás után
Az elkészült hátlap, mely zöldes árnyalatú. Több vékony préselt falemezt vágtam, hogy a szükséges „belső-tartó-perem” meglegyen. Úgy méreteztük, hogy a radiátornak pont a „lapított” széle feküdjön fel (tehát a gömbölyödő rész már nem!).
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 10 of 13
Fontos! A fa lapok NEM érnek végig a hátlapban, mert a sarkokon jelentős helyet fog elfoglalni a víz ki/becsatlakozás, erről majd később még írok.
A kedvenc részem! Miután belamináltuk a belső perem-lapokat, és gyanta megszáradt, kezdődhetett a „kicsomagolás”! Először a külső (pillanatszorítós) keretet szedtem le, majd az összecsavarozott fakeretet. És eljött a kedvenc részem: vágjuk párhuzamosra az éleket! Sajnos nem az én ötletem volt, de így is zseniális. A megoldás: vegyünk két éket, fogassuk őket össze úgy, hogy a flex+ékek a kívánt magasságot adják ki. Ez nálam 16 cm volt. Majd ezután, egyszerűen tolni kell a flexet egyenletesen a tálca oldalával párhuzamosan.
Az egészben az volt a legjobb, hogy nagyon gyorsan lehetett, nagyon pontosan dolgozni! És még az ilyen (sarok) bonyolult helyek sem jelentettek gondot. A kész hátlap nagyon erős és rugalmas. Simán emelhető az oldalfalánál fogva. Ami nem mellékes, hogy csak pár kiló és vízálló!
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 11 of 13
Gyártsunk hőcserélőt! Azt már említettem, hogy a radiátor kollektor és a tartály közé nem kívánok keringető szivattyút tenni. Ezt a „szokásomat” szeretném tovább vinni a melegvíz vételnél is. A rendszer tehát idáig: kollektor + 200 l tartály. A tartály vize közvetlenül (gravitációs módon) kerül a kollektorba. Nem szerettem volna, ha ez a víz keveredne a lakásban használt melegvízzel, ezért egy külön álló kört találtam ki a melegvíz elvételére. Egy kb. 6 m hosszú kb. ½” átmérőjű, hagyományos vascsövet gondoltam feltekerni (nem mellékesen ez volt kéznél☺ ). Aki már próbált ilyen csövet (akár csak) meghajlítani is, az tudja, hogy nagyon kemény anyagról van szó. Nem kis tanakodás után, született meg az (ismét csak) zseniális megoldás. Szereztünk (kölcsönbe ☺ ) egy lyukas tartályt (ami pont olyan átmérőjű, mint amit mi szerettünk volna! A tartály az oldalán volt lyukas, ami kapóra is jött, mert ide dugtuk be a vascső egyik végét. Ezután pajszerrel, elkezdtük a tartályra csavarni a vascsövet. Emberes munka!! (A képen épp a pajszeren áll a kolléga, mert különben a félig feltekert cső „visszapörögne”.)
Azért a pajszer mellett egy kis test tömeg is segített a spriál egyenletes kialakításában (jelzem a 80 kg-om nem bizonyult mindig elégségesnek, mert simán ledobott magáról a feltekert cső.)
Ime a feltekert vascső. És a háttérben a szereplők (tartály, pajszer, csőkulcs ☺ ).
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 12 of 13
A kész hőcserélő! Ahhoz, hogy rá lehessen csatlakozni könnyen (és még a hordóba is elférjen!), meg kellett hajlítani a végeit. Aki azt hiszi, hogy ez könnyű dolog, annak üzenem, ez a „mozdulat” 40 perc erőlködésünkbe volt.
A kollektor üzembe helyezése Miután a „teknő” teljesen kiszáradt, és a csővezetékeket a helyükre tettük, bekerült a radiátor a végleges helyére. A szendvics szerkezet az alábbiak szerint alakult: teknő, 10 cm szigetelés, csövek, radiátor, dupla üvegezés. Az üveget a műgyanta aljhoz, sziloplaszttal ragasztottuk úgy, hogy mellette a víz ne tudjon befolyni. A teszttartály is összeállt! Egy régi 200 literes hordó vállalta, hogy rajta próbálkozzunk ☺. Az aljára került egy csőcsonk (valójában ez volt régen a teteje, gyári menettel). A hordó felső 2/3-ba került egy másik kivezetés (ami történetesen a melegvíz bevezetésére fog szolgálni). A rendszert, tesztelésre összeállítottuk a kertben.
Néhány közeli kép.
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
NAPKOLLEKTOR
Page 13 of 13
Mérési eredmények A méréséket, egy házi készítésű (egyszerű) áramkörrel készítettem. A mérő fejek 10 Kohmos NTC-k. 2006. 07. 07. Mérés időpontja 8:53 13:20 15:25 18:40
Kollektor felé menő víz 19°C 29°C 36°C 39°C
Kollektor felöl jövő víz 24°C 40°C 45°C 44°C
Hőkülönbség 5°C 11°C 9°C 5°C
2006. 07. 08. Mérés időpontja 8:48 12:00 14:23 17:13
Kollektor felé menő víz 24°C 29°C 37°C 41°C
Kollektor felöl jövő víz 27°C 41°C 48°C 48°C
Hőkülönbség 3°C 12°C 11°C 7°C
2006. 07. 09 Mérés időpontja 13:48 16:47 19:13
Kollektor felé menő víz 35°C 42°C 41°C
Kollektor felöl jövő víz 47°C 51°C 39°C
Hőkülönbség 12°C 9°C -2°C
Összeállította: Gál István Legutolsó módosítás: 2006. 07. 09.
http://kiserlet.uw.hu/NAPKOLLEKTOR.htm
8/16/2011
